La longitud de difusión se refiere a la distancia típica que recorre un electrón o hueco no unido antes de unirse a otro electrón o hueco. Esta distancia típica que recorre un portador, entre su generación y recombinación, se conoce como longitud de difusión. Los materiales semiconductores fuertemente dopados presentan tasas de recombinación más rápidas y, por consiguiente, longitudes de difusión más cortas.
Las longitudes de difusión más altas son un factor crucial a considerar en los materiales semiconductores, ya que indican una vida útil más larga. La distancia promedio que un portador puede recorrer desde su lugar de generación hasta su recombinación se denomina longitud de difusión del portador minoritario, que es el segundo parámetro relacionado con la tasa de recombinación.
¿Cómo se ve afectada la longitud de difusión por la probabilidad de recolección?
La longitud de difusión y la probabilidad de recolección están estrechamente relacionadas. La naturaleza e intensidad de los procesos de recombinación en el semiconductor influyen significativamente en la vida útil de los portadores minoritarios. La recombinación SRH es el proceso de recombinación predominante en muchas variedades de células solares de silicio.
La cantidad de defectos en el material determinará la tasa de recombinación ; por lo tanto, a medida que aumenta el dopaje del semiconductor, también aumentará la cantidad de defectos en la celda solar . El reordenamiento SRH ocurrirá con mayor frecuencia como resultado del dopaje.
Además, a medida que aumentan los niveles de dopaje, el proceso de recombinación se vuelve más efectivo, ya que la recombinación Auger ocurre con mayor frecuencia en materiales altamente dopados y energizados . Este proceso se ve significativamente influenciado por el procedimiento de fabricación utilizado para crear la oblea semiconductora, así como por el procesamiento posterior.
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La distancia promedio que recorre un portador excitado antes de recombinarse se conoce como longitud de difusión de un tipo de portador en un material. Se puede calcular con las siguientes fórmulas:
L D =√D T
donde “D” es el factor de difusión y “T ” es la vida útil del portador excitado.
